AFSim 仿真系统----坐标系统
坐标系统
WSF 利用“IEEE Std. 1278.1-1995;分布式仿真应用协议标准”所定义的坐标系统。
世界坐标系统 (WCS)
WCS,也称为地心地固(ECEF),是一个右手坐标系统,其定义如下:
- 原点位于地球中心。
- +X 轴通过 0N, 0E。
- +Y 轴通过 0N, 90E。
- +Z 轴通过 90N(北极)。
地球表面被建模为一个扁球形椭球体,符合 WGS-84 标准(NIMA TR-8350.2)。位置可以以纬度、经度和高度的形式提供,但会转换为笛卡尔坐标。
地心惯性系统 (ECI)
该系统与 WCS 一样是以地球为中心,但参考系是固定于背景星而非地球。轴的方向参考 J2000 时代:2000 年 1 月 1 日,12:00 TT(地球时间),使得 x 轴和 y 轴定义了 J2000 的赤道面。
近似地:
- 原点位于地球中心。
- +X 轴指向春分点(太阳路径从南向北穿过赤道的点)。
- +Z 轴与赤道面垂直,大致通过 90N(北极)。
- +Y 轴在右手坐标系统中与 X 和 Z 轴垂直。
注意:AFSIM ECI 坐标系统通常被称为 GCRF(地心天体参考框架)。它是一个惯性坐标系统,在 relativistic 修正可以被忽略的极限下有效。
注意:为了获得最高的 WCS-ECI 坐标转换准确性,应定义 polar_offset_angles、delta_universal_time 和 delta_atomic_time。
真正日期系统 (TOD)
该系统与 ECI 类似,不同之处在于轴的方向是参考所关注的日期(纪元),使得 x 轴和 y 轴定义了该纪元的赤道面。
近似地:
- 原点位于地球中心。
- +X 轴指向春分点(太阳路径从南向北穿过赤道的点)。
- +Z 轴与赤道面垂直(大致通过 90N,即北极)。
- +Y 轴在右手坐标系统中与 X 和 Z 轴垂直。
注意:TOD 与 ECI 的区别在于 WCS-TOD 坐标变换中未考虑岁差和章动的影响。
实体坐标系统 (ECS)
ECS 是附着于实体(平台)的局部坐标系统。这是一个右手笛卡尔系统:
- 原点位于实体的中心。
- +X 轴从实体的前面延伸。
- +Y 轴从实体的右侧延伸(沿 +X 轴方向看时)。
- +Z 轴从实体的底部延伸。
偏航(Yaw)是围绕 Z 轴的旋转。正偏航向右。
俯仰(Pitch)是围绕 Y 轴的旋转。正俯仰抬高 +X 轴。
翻滚(Roll)是围绕 X 轴的旋转。正翻滚降低 +Y 轴。
实体部件坐标系统 (PCS)
PCS 用于表示附着于实体(例如传感器)的部件的局部坐标系统。PCS 的原点位置和方向是相对于附着部件的实体(平台)ECS 进行指定的。PCS 的轴和角度约定与 ECS 相似:
- +X 轴从部件的前面延伸。
- +Y 轴从部件的右侧延伸(沿 +X 轴方向看时)。
- +Z 轴从部件的底部延伸。
偏航(Yaw)是围绕 Z 轴的旋转。正偏航向右。
俯仰(Pitch)是围绕 Y 轴的旋转。正俯仰抬高 +X 轴。
翻滚(Roll)是围绕 X 轴的旋转。正翻滚降低 +Y 轴。